Аннотация
Разработана методика количественной оценки прижогов на базе цифровых технологий. Она апробирована в условиях маятникового шлифования закаленных деталей из стали 40Х абразивными инструментами различной пористости: 25AF46L10V5КФ35 (i=1), 25AF46M12V5ПО3 (i=2), EKE46K3V (i=3), 5A46L10VAX (i=4). Инструменты i = 1;2 относятся к высокопористым кругам (ВПК), а круги i=3;4 из монокристаллического корунда имеют стандартную пористость (изготовитель – фирма Dorfner schleifmittelwerk (Германия)). Для подтверждения надежности предложенной методики оценки прижогов параллельно проведено исследование микротвердости деталей. Учитывая стохастическую природу шлифования, для обработки наблюдений привлечены статистические методы: параметрический и непараметрический (в частности, ранговый). Их достоинствами является возможность оценки надежности принимаемых решений, а также режущих способностей кругов не только по мерам положения, но и рассеяния. Вторая характеристика одномерного распределения частот наиболее важна при шлифовании ответственных деталей на настроенных станках с ручным управлением с целью снижения вероятности брака. Показано, что в условиях нарушений гомоскедастичности и нормальности распределений наблюдений параметрический метод «на чужом поле» привел к смещению мер положения и доверительных интервалов. Установлена корреляционная связь между мерами положения для плотности прижогов и микротвердости при шлифовании абразивными инструментами на режиме = 35 м/c, sпр = 7 м/мин, sп =1 мм/дв.ход, t = 0,015 мм, z = 0,15 мм, который обеспечивает наибольшую микротвердость деталей 40Х при минимальных прижогах. Проведенное исследование показало, что шлифование деталей исследуемыми кругами протекает в условиях разупрочнения их поверхностей, но без вторичной закалки.
Ключевые слова: шлифование, прижоги, микротвердость, статистика, среднее, медиана, мера рассеяния, цифровые технологии.
Список литературы
1. Рудометов Ю.И. Применение абразивных инструментов, пропитанных суспензиями импрегнаторов // СТИН. – 2012. – № 11. – С. 34–37.
2. Маслов Е.Н. Теория шлифования материалов. – М.: Машиностроение, 1974. – 320 с.
3. Лебедев В.Г., Клименко Н.Н., Аль-Аджейлат С.А. Механизм образования прижогов при шлифовании деталей из закаленных сталей // Наукові нотатки: міжвузівський збірник. – Луцьк, 2013. – Вып. 40. – С. 141–143.
4. Аль-Аджейлат С.А., Лебедев В.Г. Формирование прижогов отпуска при шлифовании направляющих тяжелых прессов кругами из КНБ // Проблеми техніки. – 2007. – № 4. – С. 128–150.
5. Аль-Аджейлат С.А., Лебедев В.Г. Энергетические условия образования прижогов закалки при шлифовании направляющих тяжелых прессов кругами КНБ // Проблеми технiки. – 2008. – № 1. – С. 130–152.
6. Инженерия поверхности деталей / А.Г. Суслов, В.Ф. Безъязычный, Ю.В. Панфилов, С.Г. Бишутин, И.В. Говоров, А.О. Горленко, Д.И. Петрешин, В.И. Сакало, С.Ю. Съянов, В.П. Тихомиров, О.Н. Федонин, В.П. Федоров, Д.Н. Финатов, А.Н. Щербаков; под ред. А.Г. Суслова. – М.: Машиностроение, 2008. – 318 с.
7. Эльянов В.Д., Куликов В.Н. Прижоги при шлифовании. – М.: НИИмаш, 1974. – 64 с.
8. ANSI/AGMA 2007-B92. Surface temper etch inspection after grinding. – [S. l.]: [S. n.], 1992. – 14 p.
9. Способ выявления прижогов на металлах, например на титане и его сплавах, и вещество для его осуществления: патент 2044302 Российская Федерация: МПК8 G 01 N 021/64 / М.Н. Медведев, Е.Н. Мельникова; патентообладатель Московский вечерний металлургический институт. – № 92015489/25; заявл. 30.12.1992; опубл. 20.09.1995.
10. Неразрушающий способ экспрессного выявления зон на поверхности металлических деталей со шлифовочными или эксплуатационными прижогами: патент 2407996 Российская Федерация: МПК G01L1/100 / Э.А. Кочаров, В.С. Олешко; заявитель и патентообладатель Э.А. Кочаров. – № 2008129897/28; заявл. 22.07.2010; опубл. 27.12.2010, Бюл. № 36. – 9 с.
11. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. – 5-е изд. – М.: Металлургия, 1983. – 527 с.
12. Суоминен Л. Обнаружение дефектов шлифования деталей из ферромагнитных материалов с использованием эффекта Баркгаузена // В мире неразрушающего контроля. – 2011. – № 2 (52). – С. 74–78.
13. Grinding process control using the magnetic Barkhausen noise method / B.A. Shaw, J.T. Evans, A.S. Wojtas, L. Suominen // Electromagnetic nondestructive evaluation (II): proceedings of the 3rd International Workshop on E'NDE, Reggio Calabria, Italy, September 1997. – Amsterdam: IOS Press, 1998. – P. 82–91.
14. Пальцева Ю.А., Бабошкин А.Ф. Методика получения трехмерной модели шероховатой поверхности // Инструмент и технологии. – 2006. – Вып. 1, № 23. – С. 135–140.
15. Справочник по конструкционным материалам / Б.Н. Арзамасов, Т.В. Соловьева, С.А. Герасимов и др. – М.: Изд-во МГТУ, 2006. – 640 с.
16. Солер Я.И., Казимиров Д.Ю. Подходы к оценке опорной части поверхности шлифованных плоскостей титановых деталей абразивными кругами Norton // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – 2014. – № 5 (307). – С. 142–150.
17. Солер Я.И., Лгалов В.В. Изучение микротвердости формообразующих деталей штамповой оснастки при абразивном шлифовании // Вестник ИрГТУ. – 2012. – № 7 (66). – С. 48–54.
18. Закс Л. Статистическое оценивание / пер. с нем. В. Н. Варыгина; науч. ред. и предисл. Ю.П. Адлера, В.Г. Горского. – М.: Статистика, 1976. – 598 с.
19. Холлендер М., Вулф Д. Непараметрические методы статистики / пер. с англ. Д.С. Шмерлинга; науч. ред. Ю.П. Адлера, Ю.Н. Тюрина. – М.: Финансы и статистика, 1983. – 518 с.
20. ГОСТ Р ИСО 5725–2–2002. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Ч. 2. Основной метод определения повторяемости воспроизводимости стандартного метода измерений. – Введен 2002–01–11. – М.: Изд-во стандартов, 2002. – 58 с.
21. Солер Я.И., Нгуен В.Л., Гуцол И.А. Прогнозирование микрогеометрии при маятниковом шлифовании плоских деталей из стали 13Х15Н4АМ3 высокопористыми инструментами // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2014. – № 2 (63). – С. 21–30.
22. Солер Я.И., Нгуен В.Л., Гуцол И.А. Статистические подходы к микрорельефу плоских деталей из закаленной стали 08Х15Н5Д2Т при маятниковом шлифовании высокопористыми кругами из кубического нитрида бора и синтеркорунда // Вестник ИрГТУ. – 2014. – № 4 (87). – С. 33–40.
23. Soler Ya.I., Kazimirov D.Yu., Prokop’eva A.V. Optimizing the grinding of high-speed steel by wheels of cubic boron nitride // Russian Engineering Research. – 2007. – Vol. 27, iss. 12. – P. 916–919. – doi: 10.3103/S1068798X07120180.
24. Носенко В.А., Носенко С.В. Технология шлифования металлов: монография. – Старый Оскол: ТНТ, 2013. – 616 с. – (Тонкие наукоемкие технологии).
25. Старков В.К. Шлифование высокопористыми кругами. – М.: Машиностроение, 2007. – 688 с.
